Фізики розробили методику, яка дозволяє створювати графенові плівки при кімнатній температурі

Корейські та американські фізики розробили методику, яка дозволяє створювати графенові плівки при кімнатній температурі практично на будь-якій поверхні – на металах, пластику і навіть склі, йдеться в статті, опублікованій в журналі Nature Communications. Автори статті вважають, що їх метод синтезу графену може стати основою для виробництва електроніки та оптичних пристроїв на базі цієї форми вуглецю в найближчому майбутньому.

Графен являє собою одиночний шар атомів вуглецю, з’єднаних між собою структурою хімічних зв’язків, що нагадують по своїй геометрії структуру бджолиних сот. За створення графена, який володіє унікальними фізико-хімічними властивостями, що працюють у Великобританії вихідці з Росії Костянтин Новосьолов та Андрій Гейм отримали Нобелівську премію 2010 року з фізики.

Група вчених під керівництвом Сун-Ен Квона (Soon-Yong Kwon) з Національного інституту науки і технологій в місті Ульсан (Корея) винайшли новий метод отримання цього матеріалу, який не вимагає нагрівання вихідних компонентів до тисячі градусів Цельсія і вище і дозволяє використовувати широкий набір підкладок для його отримання.

Як відзначають вчені, більшість сучасних методів синтезу графена включають в себе кілька складних етапів. На першому етапі газоподібні вуглеводні або полімерна плівка нагріваються до температури розкладання в присутності тонких пластинок міді або нікелю, на яких осідають атоми вуглецю і перетворюються в графен. Після цього плівки графена від’єднуються від підкладки і використовуються за призначенням.

Квон і його колеги використовували цю методику в якості бази для свого методу отримання графена. У цій технології задіяна приблизно така ж платівка з нікелю, а в якості джерела атомів вуглецю виступає порошок графіту.

Нікель наноситься на поверхню цієї основи з кремнію, скла або пластику за допомогою електронного напилення. Після цього на “бутерброд” з металу і підкладки наноситься тонкий шар пасти з графіту і етанолу, і вся конструкція розміщується в кварцову сушарку. В ній заготівля нагрівається до температури 25-150 градусів Цельсія протягом декількох хвилин, після чого нікелева плівка відокремлюється від графена хімічним способом.

Як відзначають дослідники, графенових плівку на поверхні всіх матеріалів – скла, кремнію або пластику – можна отримати вже при кімнатній температурі, але ефективність напилення буде сильно відрізнятися. Так, пластик є найзручнішим матеріалом для напилення графена – повноцінна плівка утворюється на його поверхні вже при 25 градусах Цельсія. Скло і кремній вимагають невеликого нагріву – до 160-200 градусів – для отримання повноцінної плівки з “нобелівської” форми вуглецю.

За словами вчених, в ході цього процесу атоми вуглецю просочуються крізь дірки в структурі нікелевої плівки, скупчуються в невеликі групи і поширюються по всій поверхні контакту нікелю і підкладки. Всі властивості отриманого матеріалу відповідають тими даними, які були отримані в ході вивчення графена, отриманого класичним методом.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *